钢桥面铺装结构设计与施工方案优化（论文）.pdf

· 5· 对于钢桥面工程，为满足其寿命要求，需对结构的设计 以及工程施工方案进行优化。目前，针对钢桥面工程还有很 多问题亟待解决，需在铺装工程施工中积累经验，以提升施 工方案优化的理论水平。 1 我国钢桥面铺装结构设计关键问题 目前，钢桥面的 U形肋厚钢板，与先前长期使用的桥面 L形薄钢板相比，有明显区别，但是还缺少在行车荷载下对桥 面力学影响的深入分析，因此，对桥面的铺装方案还需清晰 的数据作为支持。由于 MA类浇筑式沥青混合材属悬浮式沥 青混合料，所以在使用时需经过较长时间才能完成拌和工作。 实验室没有大型设备，如在实验室内进行拌和过程的模拟，最 终获得的混合料模拟结果必然会存在一定的偏差，影响后续 的工艺控制，进而影响 MA类浇筑式混合料的整体性能，所以， 需调整搅拌过程以及实验室内的拌和试验。 目前，在施工过程中依然使用普通沥青混合料。使用分 层施工的方式时，每层的沥青混合料的厚度控制在 25~40 mm， 但是使用这类沥青施工周期较长，所以，工程施工过程中应 该做好控制工作，尤其需注意天气对于沥青混合料属性的影 响。进行下层铺装时，为避免出现粘轮，可使用食用油涂布， 以避免脱层和病害。 2 钢桥面铺装结构力学 桥面铺装结构受力时，桥面板将会与沥青混凝土铺装层 共同承担外力，所以在设计桥面铺装结构时，需充分考虑桥 面系统构成复杂性，结构之间的联系和统一性。为确保桥面 铺装结构能充分发挥作用，实现整体角度的力学性能分析， 确定采用铺装方案。 结合不同的铺装工程实践，发现在车辆荷载的作用下， 铺装层在轮迹带附近容易出现疲劳裂缝，所以在设计铺装结 构时，应对轮迹范围内纵向加劲肋以及腹板上缘铺装层力学 特征展开分析。 可采用有限元分析法研究钢桥铺装结构的力学特征，确 定最合理的铺装工艺。 2.1 ]Q ? 马房大桥建于 1984年，是我国较早建造的正交异性板公 路、铁路两用钢箱梁桥。公路钢桥的长度为 919.6 m，公路桥 为长度14 m ×64 m，简支钢箱梁，行车道为双向车道，宽 9 m， 两侧人行道宽度1.5 m。主要研究的公路桥有双箱、单室钢梁 2种系统，桁架式和实腹式钢箱，设置在桥的左、右两侧，保 证桥梁的力学性能要求，钢箱梁的结构形式如图 1所示。 D 250输水管 2.5 % 桥面铺装70（暂定）泄水槽（间 距5 000） 2.5 % D 250输水管 1/2一般断面 1/2横肋断面 4 500 570 150 1 450 图1 钢箱梁结构形式示意 该桥的交通承载任务繁重，已完成修补工作，修补中使 用的是改性沥青混凝土等材料，但修补后在通车不久后再一 次出现病害，所以进行了多次维修。 2.2 1? KKmr O0 ???e f? 为对桥面的情况进行深入研究，工程施工前，专门使用 有限元分析法对桥面的结构展开分析及优化工作。桥面的铺 装结构层中，包括大量均匀的各向同性材料，且铺装结构和 桥面钢板的接触是连续的。建立模型时，应主要考虑车轮荷载， 纵向取值为 12 m。 有限元模型如图 2所示。对桥面的纵向加劲肋、纵腹板、 横肋结构均进行了模拟。 图2 马房大桥有限元分析模型 为能更快地完成计算，在保证正确划分的情况下，适当 放大了网格尺寸，整个模型共包括 500 750个节点，铺装层的 ［摘 要］ 1? KKmr????]s ?:1? K? ?) h??G?? ，? ????1?君Km???堵 ， 天Ncr????]姚$??， + ]Q坤b??。 ［关键词］ 1? K；Kmr ； 箱梁 ［中图分类号］ TU443.33 ；U445.4bbbbb ［文献标志码］ Bbbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2021）21–0005–02 Structural Design and Construction Scheme Optimization of Steel Bridge Deck Pavement Guo Gui-lin ［Abstract ］The design and construction of the steel bridge deck pavement structure play a decisive role in improving the overall quality of the steel bridge deck. This article combines analysis of the steel deck pavement of Mafang Bridge to study the method of structural design and construction optimization ，provide reference for similar projects. ［Keywords ］steel bridge deck；pavement structure ；box girder 钢桥面铺装结构设计与施工方案优化 郭桂林 （河南中原公路勘察设计有限公司，河南濮阳 457000） 收稿日期 ： 2021–05–16 作者简介 ： 郭桂林（ 1980—），男，河南濮阳人，高级工程师，主要研究 方向为道路桥梁。 &0}3?? $ ? ~ 6 ' & Building Structure Building Technology Development ?48仓? 21/ 2021?118 ·6· 弹性模量为2 000 MPa。 2.3 :{*"sKm  O0?? 由于桥梁使用过程中具有一定的动态性，所承受的行车 荷载也会不断变化，结构的应变也会有变化，因此在模拟过 程中，通过对车道的荷载进行分析，确定车辆在桥面行驶时 荷载的最大值。针对